UASBHyd-CSTRMet產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷雙系統(tǒng)的建立與運(yùn)行.pdf

1、制糖廠排放的糖蜜廢水，有機(jī)污染種類多，濃度高，尤其含有豐富的碳水化合物和氮素物質(zhì)，采用常規(guī)的廢水處理方法處理，不但達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)污染環(huán)境而且造成能源浪費(fèi)。根據(jù)糖蜜廢水可生化性好的特點(diǎn)，利用兩相厭氧工藝將其資源化利用對(duì)凈化環(huán)境和緩解能源緊張都具有重要的意義。本文得到的結(jié)論如下：
　　(1)本文以上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)為產(chǎn)酸相和連續(xù)流槽式攪拌反應(yīng)器(CSTR)為產(chǎn)甲烷相構(gòu)建了兩相厭氧同時(shí)產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷的系統(tǒng)。首先進(jìn)行了反應(yīng)器的

2、啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)，在37±1℃，中性條件下，以2000mg/LCOD負(fù)荷分步啟動(dòng)產(chǎn)氫反應(yīng)器，25d內(nèi)啟動(dòng)成功。同時(shí)產(chǎn)甲烷相在啟動(dòng)前35d以人工配制的模擬糖蜜廢水為底物，后30d換為產(chǎn)酸出水作基質(zhì)，經(jīng)65d啟動(dòng)。成功實(shí)現(xiàn)了UASB-CSTR反應(yīng)器的串聯(lián)，達(dá)到了啟動(dòng)的預(yù)期目的。產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相分別培養(yǎng)出了以產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌為優(yōu)勢(shì)菌群的完整厭氧反應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)。
　　(2)啟動(dòng)成功后，UASB反應(yīng)器進(jìn)水COD容積負(fù)荷逐步提高到11.5kg.m-3.

3、d-1，HRT從高到低先后為12、10、8、7、6h變化，考察不同的HRT對(duì)產(chǎn)酸反應(yīng)器運(yùn)行的影響，以確定產(chǎn)酸相最佳HRT。研究結(jié)果表明:有機(jī)物去除率隨HRT的降低不斷升高，在HRT為6h時(shí)，COD去除率達(dá)最大42.4％，產(chǎn)氫量(7.6L.d-1)高于其它HRT段，確定產(chǎn)酸相最佳水力停留時(shí)間為6h。在此階段產(chǎn)甲烷反應(yīng)器內(nèi)微生物的數(shù)量和活性不斷增加，COD去除率不斷上升，甲烷產(chǎn)量和含量也不斷增加，COD去除率最大為48.8％，產(chǎn)量為7.89

4、L(CH4)/d，含量達(dá)42.4％。
　　(3)在最佳運(yùn)行參數(shù)(UASBHRT=6h，CSTRMet=18h)下，以不同的有機(jī)負(fù)荷運(yùn)行兩相厭氧反應(yīng)器，進(jìn)水COD容積負(fù)荷為27 kg.m-3.d-1時(shí)，產(chǎn)氫反應(yīng)器運(yùn)行效果最好，發(fā)酵類型為乙醇型發(fā)酵，氫氣最大產(chǎn)量和含量為為10.8L.d-1和57.7％，產(chǎn)氫效率達(dá)整個(gè)運(yùn)行期間的最大值64.8mL.g-1(vss).d-1，COD去除率平均達(dá)到48％，但進(jìn)一步提升COD負(fù)荷到34 kg.

5、m-3.d-1時(shí)，產(chǎn)酸相的運(yùn)行性能出現(xiàn)惡化現(xiàn)象。而產(chǎn)甲烷相不受有機(jī)負(fù)荷的影響，隨有機(jī)負(fù)荷的增加，產(chǎn)甲烷量和含量，COD去除率均不斷升高，最大產(chǎn)甲烷速率和含量為19.3 L.d-1和76.4％，77.8％的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為CH4和CO2。CSTR反應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)酵類型始終為乙醇型發(fā)酵，乙醇的降解速率最快，乙酸丁酸次之，丙酸降解最慢，最終總揮發(fā)酸的含量為213mg/L。
　　(4)兩相厭氧發(fā)酵系統(tǒng)總能源回收效率顯著提高，最大達(dá)65.5％，其